KAIST, 원하는 부위만 조사하는 레이저 치료제 개발

글자 작게 글자 크게 인쇄하기

국내 연구진이 암 치료용 광역학 치료제(PDT)의 부작용을 막고, 치료 효율은 높이는 기술을 개발했다.

KAIST(총장 신성철)는 김유천 생명화학공학과 교수팀, 박지호 바이오 및 뇌공학과 교수 공동연구팀이 기존 치료제의 단점을 보완한 근적외선 형광물질 기반 PDT를 개발했다고 16일 밝혔다.

완성된 PDT의 화학구조, 미토콘드리아 타겟팅 효과와 활성산소 생성을 보여주는 사진
<완성된 PDT의 화학구조, 미토콘드리아 타겟팅 효과와 활성산소 생성을 보여주는 사진>

PDT는 레이저로 특정 부위나 세포에 레이저를 쬐는 치료법이다. 레이저와 광증감제를 이용해 세포 내 산소를 독성을 갖는 활성산소로 변화시켜 '세포 자가사멸'을 유도한다. 암 세포 치료에 주로 활용한다.

연구팀은 암 세포 미토콘드리아에 광증감제를 집중시켜 암세포를 사멸시키게 했다. 미토콘드리아는 모든 세포의 에너지를 생성하는 소기관이다.

논문 1저자인 노일구 박사(왼쪽)와 김유천 교수(오른쪽)
<논문 1저자인 노일구 박사(왼쪽)와 김유천 교수(오른쪽)>

미토콘드리아와 쉽게 결합하는 트리페닐포스포늄, 활성산소 변화를 늘리는 브롬화물로 PDT를 만들어 활용했다. 또 파형이 662나노미터(㎚) 수준인 근적외선 영역의 레이저에 쉽게 반응하도록 PDT를 개선하는 작업도 병행했다. 기존 PDT는 가시광선 영역의 레이저를 이용했는데, 근적외선을 쓸 경우 100배 이상 감도를 높일 수 있다. 투과성도 대폭 높인다.

연구팀은 암을 이식한 쥐를 대상으로 새로운 PDT를 실험한 결과, 기존보다 12.83배 높은 활성산소를 생성하는데 성공했다. 쥐의 암 세포가 줄어드는 효과도 3배 이상인 것을 확인했다.

김유천 교수는 “새로운 PDT는 암 세포 미토콘드리아에 오래 머물러 원하는 부위에만 부작용 없이 치료를 가할 수 있다”면서 “기존 치료제보다 한 단계 발전시킨 플랫폼 개발로 다양한 질병을 치료하는데 기반이 된다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com